HAZIRLAYANLAR 142106201001 AYHAN ÇINLAR 151106201014 YUNUS BAYIR ISI POMPASI HAZIRLAYANLAR 142106201001 AYHAN ÇINLAR 151106201014 YUNUS BAYIR

ISI POMPASI NEDİR? Isı Pompası doğada var olan enerjiyi bir ortamdan diğer ortama aktaran sistemlerdir.

Isı Pompasının Tarihçesi Nicolas Léonardo Sadi Carnot(1796-1832) Lord KELVİN (1824-1907)

Isı Pompasının Çalışma Prensibi

Isı Pompasının Sınıflandırılması

Toprak Kaynaklı Isı Pompası 2 tip toprak kaynaklı ısı pompası vardır. Bunlar; Yatay toprak kaynaklı ısı pompası Dikey toprak kaynaklı ısı pompası

Dikey Toprak Kaynaklı Isı Pompası

Yatay toprak kaynaklı ısı pompası

Hava Kaynaklı Isı Pompası Isı kaynağı olarak hava kullanılır. Hava, doğada bulunması en kolay ısı kaynağıdır. Ancak hava sıcaklığı yıl boyunca diğer ısı kaynaklarına göre çok büyük değişim gösterir. Isı kaynağı ile ısı taşıyıcı arasındaki sıcaklık farkı ne kadar fazla olursa cihaz verimi o kadar düşük olur. Bu nedenle hava ısı pompalarının verimliliği yıl boyunca değişkenlik gösterir.

İki tip hava kaynaklı ısı pompası vardır. Monoblok hava kaynaklı ısı pompası Ayrık tip(Split) hava kaynaklı ısı pompası

Monoblok Hava Kaynaklı Isı Pompası

Ayrık tip(Split) hava kaynaklı ısı pompası

Hava Kaynaklı Isı Pompasının Uygulama Alanları Ev-daire-sitelerin ısıtılması ve soğutulması Otel ısıtması ve soğutması Havuz ısıtılması serinletilmesi Hama ısıtılması sıcak su kullanımı vb.

Su Kaynaklı Isı Pompaları Yeraltında bulunan su güneşten gelen enerjinin saklanması için iyi bir sistem görevi görmektedir.   Derinliği denizlere göre daha az olan göl veya nehirleri ısı kaynağı olarak kullanan ısı pompaları çalışma prensibi toprak kaynaklı ısı pompasına benzerdir .Boru içerisinde bir pompa yardımıyla dolaştırılan antifriz su karışımı ısı kaynağından aldığı enerjiyi ısı pompası içerisinde dolaştırılan ısı taşıyıcı akışkana aktarır. Isı taşıyıcı akışkan da enerjisini ısıtma ve kullanma sıcak suyu sistemlerine aktarır. Deniz suyu büyük çaplı ısı ihtiyaçlarında kullanılan mükemmel bir çözümdür.25-50 m derinliklerde deniz suyu sıcaklığı 5-8 C derecelerde sabittir. Bu sıcaklık değerleri de yüksek performans katsayıları olarak geri döner. Deniz suyu ısı kaynağı olarak kullanıldığı zaman dikkat edilmesi gereken faktörler ise su altına yerleştirilen kılcal borulamaların ve pompa sisteminin korozyona dayanıklı olması ve sistem içerisinde oluşabilecek organik kirlenmenin minimum seviyelerde tutulmasıdır.

Toprak kaynaklı ısı pompasında olduğu gibi su kaynaklı ısı pompası iki tiptir. Kılcal borular şekilde görüldüğü gibi yatay biçimde en az 2,5 m derinliğe yerleştirilmelidir.

25-50 m derinliğine sahip olup dikey su kaynaklı ısı pompasıdır.

Isı Pompası Elemanları Kompresörler Kompresörler alçak basınçta ve buhar halinde olan havayı sıkıştırarak sıcaklığını ve basıncını artıran sıkıştıran elemanlardır. Dört tip kompresör vardır; Pistonlu kompresörler Rotatif (dönel) kompresörler Turbo (santrifüj) kompresörler Vidalı kompresörler

Evaporatör(Buharlaştırıcı) Buharlaştırıcılar soğutulması istenilen ortamdan ısı çekerek ortamın istenilen şartlara ulaşmasını sağlayan elemanlardır. Bu işlem yapılırken ortamdan ısı çeken akışkan burada buharlaşmaya başlar. Soğutucu akışkanın cinsine göre muhtelif malzemelerden yapılır. Genellikle bakır ve çelik borular kullanılır. Buharlaştırıcı şekillerine göre; Gövde borulu buharlaştırıcılar Koaksiyal buharlaştırıcılar Kanatlı buharlaştırıcılar olarak gruplara ayrılırlar.

Kondanser(Yoğuşturucu) Yoğuşturucular, kompresörden kızgın halde iken üzerine basınç uygulandıktan sonra çıkan akışkan buharının yoğunlaştırıldığı yerdir. Burada soğutma işlemini hava ve su yaptığı için yoğunlaştırıcıları hava soğutmalı ve su soğutmalı gruplar olarak ikiye ayırabiliriz. Hava soğutmalı sistemlerde yoğuşturucu kanatlı boru sistemine göre yapılır, dışarıda havayla temas eden borular içerisinde soğutucu akışkan bulunmaktadır ve ısı taşınımı bu sistem aracılığı ile yapılır. Hava taşınım katsayısının küçük olması bu sistemin genellikle daha küçük alanlarda ve küçük soğutma yüklerinde kullanılır. Aksi taktirde çok büyük alanların kullanılması söz konusudur. Bu sisteme en güzel örnek evlerimizde kullandığımız buzdolaplarımız olabilir. Dolabın arkasında açık halde bulunan borulardan geçen akışkan hava ile temasıyla birlikte ısı transferini gerçekleştirir.

Expension(Genleşme Valfi) Genleşme valfinin görevi, soğutucu akışkanın basıncını arzu edilen basınç değerine düşüren elemandır. Basınç ayarlayıcı olarak kapiler borular kullanılır ve akışkan miktarını ayarlamak için de belli başlı bazı borular kullanılır.

ISI POMPASININ EKONOMİK AVANTAJLARI ve HESAPLAMALARI

ISI POMPASI CİHAZLARININ ELEKTRİK TÜKETİMLERİNİ NELER ETKİLER ISI POMPASI CİHAZLARININ ELEKTRİK TÜKETİMLERİNİ NELER ETKİLER ? Isı pompaları toprak , su yada hava kaynaklı olmak üzere üçe ayrılır. Kaynakların stabilitesi elektrik tüketimini direkt etkiler. Stabilitesi en zayıf kaynak hava kaynaklı ısı pompasıdır. Hava kaynaklı ısı pompası cihazlarında sabit bir elektrik tüketiminden bahsetmek imkansızdır. Stabilitesi en iyi olan kaynak topraktır. Yaz ve kış aylarında toprak altındaki sıcaklıklarda havadaki kadar değişim olması imkansızdır. Bu nedenle toprak kaynaklı ısı pompaları en az elektrik harcarlar.  Toprak kaynaklı ısı pompasının kurulum bedeli, hava kaynaklı ısı pompasına göre çok daha yüksektir.

Yerden ısıtma , duvardan ısıtma , radyatör yada fan Isıtıcı elemanlarda düşük sıcaklık beslemesi Yerden ısıtma , duvardan ısıtma , radyatör yada fan

Besleme suyu sıcaklığı 55 derece olursa;

Yerden ısıtma sistemlerimizde amaç;

Bütün ısı pompaları +7 C kaynak sıcaklığı ve + 35 C besleme suyu sıcaklığına göre test edilir. Eğer bu iki değer değişirse otomatik olarak COP değerleri değişir ve elektrik tüketimleri de değişir.

Bir binanın aylık harcanan ısı miktarı Isı pompası cihazlarında kullanılan kompresörlerde elektrik tüketimini önemli oranda etkiler. Isı pompalarının bazıları inverter bazıları inverter değildir. İnverter kompresörlü ısı pompalarının elektrik tüketimleri çok daha düşüktür.   Bir binanın aylık harcanan ısı miktarı

Isı pompasının en çok satıldığı 8 Avrupa ülkesindeki değişim grafiği Avusturya Finlandiya Fransa Almanya İtalya Norveç İsveç İsviçre

Isı pompasında kullanılan ısı kaynaklarının 8 Avrupa ülkesindeki değişimi Hava/Su Su/Su Toprak/Su

Tesir Katsayısı (COP) ve Yıllık Çalışma Sayısı Tesir katsayısı ısıtma kapasitesi ile harcanan enerji arasındaki ilişki olarak tanımlanır. Yıllık çalışma sayısı her zaman COP’den küçüktür fakat laboratuarda ölçülemez ve her sistemde farklıdır. Tesir katsayısı = 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑒 𝑣𝑒𝑟𝑖𝑙𝑒𝑛 𝚤𝑠𝚤 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑗𝑖𝑠𝑖 𝑘𝑢𝑙𝑙𝑎𝑛𝚤𝑙𝑎𝑛 𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑖𝑘 𝑔ü𝑐ü = 4𝑘𝑤 1𝑘𝑤 =4

Toprak yüzeyinde ısı depolanması Zemin (Toprak) kalitesi Spesifik ısı çekme kapasitesi   Kuru, kumlu zemin 10 - 15 W/m² Nemli, kumlu zemin 15 - 20 W/m² Kuru, balçıklı zemin 20 - 25 W/m² Nemli, balçıklı zemin 25 - 30 W/m² Yeraltı suyu bulunan Zemin 30 - 35 W/m²

Gerekli alan hesap örneği Toprağa yatay serme yöntemi için büyük miktarlarda toprak kazılması gerekmektedir. Maksimum ısıtma kapasitesi ihtiyacı 12 kW ve nemli, balçıklı yapıdaki toprakta yapılan bir uygulama için gerekli toprak alanın hesaplanması; Bu uygulamada ısıtma kapasitesi 12 kW olan bir ısı pompası seçilmelidir. Isı pompası COP: 4 kabul edilsin. 12 kW /4 = 3 kW Isı pompasının kompresörü için gerekli enerji 12 kW – 3 kW = 9 kW Isı pompasının 12 kW kapasiteye ulaşmak için topraktan aldığı enerji miktarı 9000 W / 30 W/m2 = 300 m2 ‘lik bir toprak alanı gerekmektedir.

Enerji kaynaklarına göre sistemlerin karşılaştırılması   Kriter Toprak kaynaklı ısı pompası (sondaj) Toprak kaynaklı ısı pompası (serme) Hava kaynaklı ısı pompası Su kaynaklı ısı pompası Uygulanabilirlik Sondaj Büyük bir alana ihtiyaç var Kolayca mümkün Yer altı suyunun kalitesi ve devamlılığı Ortalama COP COP = 4-5 COP = 3-4 COP = 5-6 Verim Yüksek Orta En yüksek Su kalitesi uygun Sondaj ve değilse ilave Isı kaynağına borulama Hafriyat ve pompa ve ara bağlantı maliyeti çok borulama maliyeti Hava kanalları eşanjör maliyeti maliyeti yüksek maliyeti düşük Bakım maliyeti Düşük Doğal soğutma Mümkün Mümkün değil Aktif soğutma

İşletme maliyetlerin karşılaştırılması Adana’da 300 m2 yeni iyi izolasyonlu bir konutun ısıtılması için farklı ısıtma sistemlerinin işletme maliyeti analizi Kapasite: 16 kW Yıllık ısı enerjisi ihtiyacı: 11200 kWh Doğalgazlı kombi – 1 m3 = 0,98 TL 11200 kWh / (9,6 x 0,9) = 1296 m3 doğalgaz = 1181 TL/yıl Doğalgazlı yoğuşmalı kombi – 1m3 = 0,98 TL 11200 kWh / (9,6 x 1,04) = 1122 m3 doğalgaz = 1099 TL/yıl LPG’li yoğuşmalı kombi – 1 kg = 5,16 TL 11200 kWh / (12,9 x 1,04) = 835 kg LPG = 4308 TL/yıl Elektrikli kombi – 1 kWh = 0,34 TL 11200 kWh / (1 x 0,99) = 11313 kWh elektrik = 3846 TL/yıl Hava kaynaklı ısı pompası – 1 kWh = 0,34 TL 11200 kWh / (1 x 4) = 2800 kWh elektrik = 952 TL/yıl

SON OLARAK; BİZLER İÇİN ÇOK ÖNEMLİ OLAN ENERJİNİN KULLANIMINDA DİKKATLİ OLALIM. BOŞA YANAN IŞIKLARI KAPATALIM DUYARLI OLALIM BİRGÜN BU ENERJİNİN BİTEBİLECEĞİNİ GÖZ ÖNÜNDE BULUNDURALIM VE İNSANLARA DA BU TEHLİKENİN VARLIĞINDAN HABERDAR EDELİM. UNUTMAYALIM Kİ YAŞADIĞIMIZI DÜNYA HEPİMİZİN GEZEGENİ ORTAK YAŞAM ALANIMIZ, YAPILAN HER İSRAFTAN HEPİMİZ SORUMLUYUZ VE HEPİMİZ BU İSRAFIN SONUCUNU BİRLİKTE ÇEKECEĞİMİZİ UNUTMAYALIM ENERJİ CİNAYETİNE SON VERELİM!!!

BİZİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİZ

KAYNAKÇA https://www.youtube.com/results?search_query=%C4%B1s%C4%B1+pompas%C4%B1 http://makina3d.com/forum/index.php http://www.bilgiustam.com/isi-pompasi-nedir-nasil-calisir/ http://www.tesisat.org/isi-pompasi-nedir-isi-pompasi-nasil-calisir.html www.buderus-tr.com https://tr.wikipedia.org/wiki/Is%C4%B1_pompas%C4%B1 http://www1.mmo.org.tr/resimler/dosya_ekler/2cad5c091ebf728_ek.pdf http://nibeisipompasi.com/core/core_images/%C4%B1s%C4%B1_pompas%C4%B1_tan%C4%B1t%C4%B1m%C4%B1.pdf http://docplayer.biz.tr/3812872-Isi-pompasi-sistemleri.html www.yildiz.edu.tr/~okincay/OK_SUKAYNAKLI_ISIPOMPALARI-2009.pdf www.yildiz.edu.tr/~okincay/Sunum_egeenerji.pdf http://mm.uludag.edu.tr/wp-content/uploads/2013/03/Viessmann-Sunum.pdf